CN108250705A - 一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸100‑125份、甲氧基肉桂酸辛酯15‑22份、N‑1‑萘基乙二胺13‑18份、环烷酸锰8‑13份、油酸聚乙二醇酯6‑12份、海藻酸三乙醇胺盐3‑6份。本发明的增韧聚乳酸复合材料以聚乳酸、甲氧基肉桂酸辛酯、N‑1‑萘基乙二胺、环烷酸锰、油酸聚乙二醇酯和海藻酸三乙醇胺盐为原料制备而成，可有效增加聚乳酸的韧性和耐高温性能，具有优异的力学性能，市场推广价值高。
Description
技术领域
本发明涉及一种高韧性材料，具体是一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚乳酸PLA是一种新型可降解材料，来源于植物淀粉发酵产生的乳酸，经化学转化而成。PLA作为一种生物相容且可降解的热塑性脂肪族聚酯，具有高强度，高模量，低碳环保等优点。但是PLA结晶速度慢，导致加工产品强度不够高，耐热性能差，此外，PLA韧性差，在常温下是一种硬而脆的材料，很大程度上限制了PLA的应用。针对上述问题，人们通过在聚乳酸中添加填料，弹性体等来提高聚乳酸的性能，扩展其应用范围。其一般是通过借助其他原料来达到提高性能的目的，而非从根本上上提高聚乳酸的性能。因此，本发明提供一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸100-125份、甲氧基肉桂酸辛酯15-22份、N-1-萘基乙二胺13-18份、环烷酸锰8-13份、油酸聚乙二醇酯6-12份、海藻酸三乙醇胺盐3-6份。
作为本发明进一步的方案：所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸105-120份、甲氧基肉桂酸辛酯16-20份、N-1-萘基乙二胺14-16份、环烷酸锰9-11份、油酸聚乙二醇酯6-10份、海藻酸三乙醇胺盐4-6份。
作为本发明进一步的方案：所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸115份、甲氧基肉桂酸辛酯18份、N-1-萘基乙二胺15份、环烷酸锰10份、油酸聚乙二醇酯7份、海藻酸三乙醇胺盐5份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于125-145℃下搅拌反应1-3h，采用氦气保护；(3)降温至60-75℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1-2h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于150-180℃下搅拌混合1-2h后，通过挤出机挤出，即得。
作为本发明进一步的方案：步骤(4)采用双螺杆挤出机挤出造粒。
一种增韧聚乳酸复合材料在电力、化工领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的增韧聚乳酸复合材料以聚乳酸、甲氧基肉桂酸辛酯、N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰、油酸聚乙二醇酯和海藻酸三乙醇胺盐为原料制备而成，可有效增加聚乳酸的韧性和耐高温性能，具有优异的力学性能，市场推广价值高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸100份、甲氧基肉桂酸辛酯15份、N-1-萘基乙二胺13份、环烷酸锰8份、油酸聚乙二醇酯6份、海藻酸三乙醇胺盐3份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于125℃下搅拌反应1h，采用氦气保护；(3)降温至60℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于150℃下搅拌混合1h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
实施例2
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸125份、甲氧基肉桂酸辛酯22份、N-1-萘基乙二胺18份、环烷酸锰13份、油酸聚乙二醇酯12份、海藻酸三乙醇胺盐6份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于145℃下搅拌反应3h，采用氦气保护；(3)降温至75℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应2h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于180℃下搅拌混合2h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
实施例3
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸115份、甲氧基肉桂酸辛酯18份、N-1-萘基乙二胺15份、环烷酸锰10份、油酸聚乙二醇酯7份、海藻酸三乙醇胺盐5份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于135℃下搅拌反应2h，采用氦气保护；(3)降温至70℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1.5h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于165℃下搅拌混合1.6h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
实施例4
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸105份、甲氧基肉桂酸辛酯16份、N-1-萘基乙二胺14份、环烷酸锰9份、油酸聚乙二醇酯6份、海藻酸三乙醇胺盐4份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于130℃下搅拌反应1.3h，采用氦气保护；(3)降温至62℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1.3h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于160℃下搅拌混合1.2h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
实施例5
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸120份、甲氧基肉桂酸辛酯20份、N-1-萘基乙二胺16份、环烷酸锰11份、油酸聚乙二醇酯10份、海藻酸三乙醇胺盐6份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于140℃下搅拌反应2.5h，采用氦气保护；(3)降温至70℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1.7h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于170℃下搅拌混合1.8h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
对比例1
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸120份、N-1-萘基乙二胺16份、环烷酸锰11份、油酸聚乙二醇酯10份、海藻酸三乙醇胺盐6份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将油酸聚乙二醇酯和海藻酸三乙醇胺盐混合，置于140℃下搅拌反应2.5h，采用氦气保护；(3)降温至70℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1.7h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于170℃下搅拌混合1.8h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
对比例2
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸120份、甲氧基肉桂酸辛酯20份、环烷酸锰11份、油酸聚乙二醇酯10份、海藻酸三乙醇胺盐6份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于140℃下搅拌反应2.5h，采用氦气保护；(3)降温至70℃，将上步所得物与环烷酸锰混合，搅拌反应1.7h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于170℃下搅拌混合1.8h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
对比例3
一种增韧聚乳酸复合材料，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸120份、环烷酸锰11份、油酸聚乙二醇酯10份、海藻酸三乙醇胺盐6份。
一种增韧聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述原料按照配比称取备用；(2)将油酸聚乙二醇酯与海藻酸三乙醇胺盐混合，置于140℃下搅拌反应2.5h，采用氦气保护；(3)降温至70℃，将上步所得物与环烷酸锰混合，搅拌反应1.7h，采用氦气保护；(4)将聚乳酸与上步所得物混合，置于170℃下搅拌混合1.8h后，采用双螺杆挤出机挤出造粒，即得。
实验例
对实施例5和对比例1-3制备的聚乳酸复合材料进行性能检测，结果见下表所示。
| 项目 | 拉伸强度MPa | 断裂伸长率％ | 缺口冲击强度kg/m2 | 维卡软化点℃ |
| 实施例5 | 70.6 | 125.8 | 10.4 | 145 |
| 对比例1 | 32.5 | 73.5 | 7.2 | 98 |
| 对比例2 | 37.1 | 65.8 | 8.4 | 86 |
| 对比例3 | 30.4 | 62.0 | 6.2 | 80 |
本发明的增韧聚乳酸复合材料以聚乳酸、甲氧基肉桂酸辛酯、N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰、油酸聚乙二醇酯和海藻酸三乙醇胺盐为原料制备而成，可有效增加聚乳酸的韧性和耐高温性能，具有优异的力学性能，市场推广价值高。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种增韧聚乳酸复合材料，其特征在于，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸100-125份、甲氧基肉桂酸辛酯15-22份、N-1-萘基乙二胺13-18份、环烷酸锰8-13份、油酸聚乙二醇酯6-12份、海藻酸三乙醇胺盐3-6份。
2.根据权利要求1所述的增韧聚乳酸复合材料，其特征在于，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸105-120份、甲氧基肉桂酸辛酯16-20份、N-1-萘基乙二胺14-16份、环烷酸锰9-11份、油酸聚乙二醇酯6-10份、海藻酸三乙醇胺盐4-6份。
3.根据权利要求1所述的增韧聚乳酸复合材料，其特征在于，所述增韧聚乳酸复合材料按照以下重量份数的原料制备而成：聚乳酸115份、甲氧基肉桂酸辛酯18份、N-1-萘基乙二胺15份、环烷酸锰10份、油酸聚乙二醇酯7份、海藻酸三乙醇胺盐5份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的增韧聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将上述原料按照配比称取备用；（2）将甲氧基肉桂酸辛酯与油酸聚乙二醇酯、海藻酸三乙醇胺盐混合，置于125-145℃下搅拌反应1-3h，采用氦气保护；（3）降温至60-75℃，将上步所得物与N-1-萘基乙二胺、环烷酸锰混合，搅拌反应1-2h，采用氦气保护；（4）将聚乳酸与上步所得物混合，置于150-180℃下搅拌混合1-2h后，通过挤出机挤出，即得。
5.根据权利要求4所述的增韧聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）采用双螺杆挤出机挤出造粒。
6.一种如权利要求1-3任一所述的增韧聚乳酸复合材料在电力、化工领域中的应用。
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| CN201810044021.1A CN108250705A (zh) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | 一种增韧聚乳酸复合材料及其制备方法和应用 |
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| CN106854348A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-16 | 巨石集团有限公司 | 一种聚乳酸增韧改性复合材料及其制备方法 |
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2018
- 2018-01-17 CN CN201810044021.1A patent/CN108250705A/zh not_active Withdrawn
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